KR100733638B1

KR100733638B1 - 분절형 귀마개

Info

Publication number: KR100733638B1
Application number: KR1020027017940A
Authority: KR
Inventors: 딘 엠. 레머; 폴 에이. 마틴슨
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2007-07-02
Also published as: AR031591A1; EP1294330A1; KR20030011935A; ES2260073T3; AU1752901A; TW567059B; AU2001217529B2; DE60026356D1; WO2002002040A1; EP1294330B1; US6484726B1; NO322157B1; CN1505497A; HK1055386A1; CA2414182A1; NO20026047D0; JP2004501717A; ZA200300800B; MXPA02012158A; BR0017272A

Abstract

본 발명은 제 1 단편, 제 2 단편, 및 제 1 단편과 제 2 단편의 사이에 위치한 소정의 분절 영역을 포함하는 발포체 귀마개에 관한 것이다. 본 발명의 귀마개는 약 10 g 이하의 평형 굴곡력을 나타낸다.

귀마개, 발포체, 단편, 분절 영역, 평형 굴곡력

Description

분절형 귀마개 {Articulating Earplug}

본 발명은 분절형 귀마개에 관한 것이다.

귀마개는 수년간 청각을 보호하기 위해 사용되어 왔다. 지난 수년간 귀마개는 솜, 소프트 왁스, 열가소성 중합체 및 발포체를 포함하는 다양한 상이한 재료로부터 제조되어 왔다. 귀마개의 형태 또한 개선된 효율성과 편안함을 달성하기 위해 변형되어 왔다. 공지된 귀마개의 예가 미국 특허 4,094,315, 5,044,463, Des. 340,282, 358,463 및 371,193에 개시되어 있으며, 공지된 줄무늬형 귀마개가 미국 특허 4,490,857, 4,819,624 및 4,671,265에 개시되어 있다.

인간의 이도 (ear canal)는 이도의 경로를 따라 위치한 수 차례의 굴곡 및 직경 변화를 갖는다. 일반적으로 이도의 제 1 굴곡부를 바로 지난 부분까지 귀마개가 삽입되는 경우 우수한 청각 보호를 얻을 수 있다. 그러나 이도 내에서 귀마개가 구부러지면 힘이 이도로 가해져서 착용자에게 불편함을 줄 수 있으며, 유발된 자극은 착용자가 귀로부터 귀마개를 완전히 또는 부분적으로 빼내도록 할 수 있다. 따라서 착용자는 그러한 귀마개로 인해 유발된 통증이나 불편함을 참거나 착용자의 청각을 손상시킬 수 있는 큰 소음에 대해 그들의 귀를 노출시킬 위험성을 감수해야 한다.

발명의 요약

본 발명은 착용자에게 심각한 불편함을 유발하지 않으면서 큰 소음으로부터 착용자를 보호할 수 있는 신규의 귀마개에 관한 것이다.

간단히 요약하면, 본 발명은 제 1 단편, 제 2 단편, 및 제 1 단편과 제 2 단편의 사이에 위치한 소정의 분절 영역을 포함함으로써 약 10 g 이하의 평형 굴곡력을 나타내는 발포체 귀마개를 특징으로 한다.

또 다른 양태에 있어서 본 발명은 제 1 단편, 제 2 단편, 및 제 1 단편과 제 2 단편의 사이에 위치하며 제 1 단편 및 제 2 단편과 인접한 소정의 분절 영역을 포함하며, 귀마개의 분절 영역에서의 단면적이 귀마개의 제 1 단편의 선단에서의 단면적의 약 80 ％ 이하이며 귀마개의 제 2 단편의 선단에서의 단면적의 약 80 ％ 이하인 발포체 귀마개를 특징으로 한다.

본 발명의 귀마개는 하나 이상의 소정 영역에서 구부러질 수 있어서 이도의 내벽에 비교적 적은 힘이 가해진다. 본 발명의 귀마개는 수 개의 상이한 방향으로 귀마개가 구부러질 수 있고 단편들이 서로에 대해 어느 정도 독립적으로 이동할 수 있는 수 개의 소정의 분절 영역을 포함하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 귀마개는 이도의 형태에 적응될 수 있고 이도를 밀폐할 수 있다. 요약하면, 본 발명의 귀마개는 착용자에게 우수한 편안함뿐만 아니라 우수한 청각 보호를 제공할 수 있다.

용어

본원에서, 하기 용어들은 다음과 같은 의미를 갖는다:

"분절된"은 단편으로 이루어짐을 의미한다.

"분절형"은 접합부가 구부러짐을 의미한다.

"분절 영역"은 구부러질 수 있는 접합부를 의미한다.

"소정의 분절 영역"은 귀마개의 제조시 생성된 분절 영역이다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 후술하는 본 발명의 바람직한 실시 양태의 설명 및 청구의 범위로부터 명백할 것이다.

도 1a는 분절 영역 (12a) 및 (12b)를 포함하는 귀마개 (10)의 한 실시 양태의 측면도이다.

도 1b는 도 1a의 귀마개 (10)의 굽은 위치에서의 측면도이다.

도 2a는 분절 영역 (22a), (22b) 및 (22c)를 포함하는 귀마개 (20)의 제 2 실시 양태의 측면도이다.

도 2b는 도 2a의 귀마개 (20)의 굽은 위치에서의 측면도이다.

도 3a는 분절 영역 (38a), (38b) 및 (38c)를 포함하는 귀마개 (30)의 제 3 실시 양태의 측면도이다.

도 3b는 도 3a의 귀마개 (30)의 굽은 위치에서의 측면도이다.

도 4는 제 4 실시 양태에 따른 귀마개 (50)의 측면도이다.

도 5는 제 5 실시 양태에 따른 귀마개 (60)의 단면도이다.

도 6은 제 6 실시 양태에 따른 코어 (82)를 포함하는 귀마개 (80)의 측면도이다.

도 7은 제 7 실시 양태에 따른 귀마개 (80')의 측면도이다.

도 8은 제 8 실시 양태에 따른 귀마개 (90)의 측면도이다.

도 9는 제 9 실시 양태에 따른 귀마개 (100)의 측면도이다.

도 10은 굴곡력 시험기 내에 수평으로 위치한 귀마개의 측면도이다.

도 11은 도 10의 귀마개에 힘이 가해질 때의 측면도이다.

본 발명의 귀마개는 평형력 시험법에 따라 시험하였을 때 바람직하게는 약 10 g 이하, 더욱 바람직하게는 약 6 g 이하의 평형 굴곡력 (즉 귀마개를 굽은 위치로 유지하는데 필요한 힘)을 나타낸다. 본 발명의 귀마개는 또한 피크 힘 시험법에 따라 시험하였을 때 바람직하게는 약 30 g 이하, 더욱 바람직하게는 약 20 g 이하의 피크 굴곡력 (즉 귀마개를 구부리는데 필요한 최대의 힘)을 나타낸다.

본 발명의 귀마개는 바람직하게는 일단 가압되거나 변형되면 대항력의 부재시 원형으로 팽창하도록 탄성적으로 변형가능하다. 따라서, 본 발명의 귀마개는 이도로 삽입하기 위해 변형 또는 가압될 수 있으며, 일단 삽입되면 귀마개는 충분히 회복 (예를 들어 팽창)되어 이도를 효과적으로 밀폐할 수 있다.

본 발명의 귀마개는 분절 영역에서의 귀마개의 단면적이 분절 영역에 인접하며 소정의 분절 영역을 정의하는 두 단편의 각각의 선단 (즉 최대 단면 치수)에서의 귀마개의 단면적의 바람직하게는 약 80 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 약 75 ％ 이하, 가장 바람직하게는 70 ％ 이하가 되도록 이루어질 수 있다.

도 1 내지 9는 몇 가지 상이한 실시 양태에 따른 귀마개를 도시한 것이다. 도 1a 및 도 1b는 제 1 단편 (14) 및 제 2 단편 (16) 사이에 위치한 소정의 분절 영역 (12a), 및 도 1a에 나타낸 바와 같은 제 2 단편 (16) 및 아치형 말단 단편 (18) 사이에 위치한 제 2 소정의 분절 영역 (12b)를 포함하는 귀마개 (10)을 도시한 것이다. 힘 (F)가 귀마개 (10)에 가해졌을 때, 귀마개 (10)은 도 1b에 나타낸 바와 같이 하나 이상의 소정의 분절 영역 (12a) 및 (12b)에서 구부러진다.

본 발명의 귀마개는 단편으로 분리된 임의의 수의 분절 영역을 포함할 수 있다. 본 발명의 귀마개는 바람직하게는 2 개 이상, 더욱 바람직하게는 3 개 이상의 소정의 분절 영역을 포함한다.

도 2a 및 도 2b는 실질적으로 원통형인 말단 단편 (21), 제 1 단편 (24a) 및 제 2 단편 (24b) 사이에 위치한 제 1 소정의 분절 영역 (22a), 및 제 2 단편 (24b) 및 실질적으로 구형인 말단 단편 (26) 사이에 위치한 제 2 소정의 분절 영역 (22b)를 포함한다.

소정의 분절 영역(들) 및 단편들은 귀마개의 주위를 따라 연속적 또는 불연속적인 띠 형태로 확장될 수 있으며, 다양한 형태 및 치수를 가질 수 있다. 분절 영역 또는 단편은 단면이 원, 타원 및 예를 들어 삼각, 정사각 및 직사각형을 포함하는 다면형을 포함하는 다양한 형태를 가질 수 있다. 단편은 또한 아치형, 구형 또는 원통형일 수도 있다. 일부 실시 양태에 있어서, 예를 들어 길이방향 말단 (distal end) 단편은 원통형, 나팔형 또는 곡면형이고 폭방향 말단 (proximal end)은 구형 또는 아치형이다. 단편은 곡선형 (예를 들어 볼록형), 평탄형, 또는 이 둘의 조합형인 외벽을 갖는 연속적 또는 불연속적인 돌기 형태일 수 있다. 곡선형 외벽을 갖는 돌기의 예는 원형 및 타원형 돌기를 포함한다. 평탄형 외벽을 갖는 돌기의 예는 사각 (예를 들어 정사각, 직사각 및 능면형), 육각 및 원추대 돌기, 및 이들의 절두 형태를 포함한다. 소정의 분절 영역(들) 및 단편은 바람직하게는 귀마개의 단편들이 서로 협력하여 서로에 대해 어느 정도 독립적으로 (즉 분절된 방식으로) 구부러지고 팽창하며 수축하는 것이 가능하도록 치수가 정해진다.

도 3a 및 도 3b는 세 개의 소정의 분절 영역 (38a), (38b) 및 (38c), 세 개의 단편 (40a), (40b) 및 (40c) (단편 (40a) 및 (40b)는 각각 볼록 돌기의 형태임), 및 실질적인 구형의 폭방향 말단 단편 (42)를 포함하는 귀마개 (30)을 도시한 것이다.

본 발명의 귀마개는 단일 또는 균질 재료로 이루어지거나 이들을 주성분으로 하여 이루어지는 단일 부재일 수 있다. 본 발명의 귀마개는 또한 서로에 대해 밀도, 경도, 강성 또는 이들의 조합과 같은 특성의 하나 이상이 상이한 분절 영역(들) 및 단편을 포함할 수도 있다. 분절 영역에 비해 단편이 더 높은 밀도 또는 더 큰 경도나 강성을 갖도록 분절 영역(들)과 인접한 하나 이상의 단편의 상기 특성 중 하나를 변경시킴으로써, 본 발명의 귀마개는 귀마개에 힘이 가해졌을 때 소정의 분절 영역에서 구부러지는 성향을 나타낸다.

귀마개의 부위의 밀도, 경도 또는 강성의 차이는 다양한 기술을 이용하여 달성할 수 있다. 본 발명의 귀마개는 단편, 분절 영역(들), 귀마개 본체 또는 이들의 조합이 상이한 재료가 되도록 상이한 특성을 갖는 다수의 상이한 재료로부터 제조할 수 있다. 예를 들어, 제 1 재료의 경도, 밀도 및 강성으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 특성이 제 2 재료의 특성과 상이하도록 (즉 더 크도록) 단편을 제 1 재료로 제조하고 분절 영역(들)을 제 2 재료로부터 제조할 수 있다. 제 1 재료와 제 2 재료의 특성(들) 사이의 차이는 분절 영역에서 귀마개가 구부러지는 성향을 생성한다. 예를 들어 도 4에서, 귀마개 (50)은 제 1 재료의 단편 (52a), (52b) 및 (52c)를 포함한다. 상기 단편은 제 2 재료의 소정의 분절 영역 (54a), (54b) 및 (54c)와 교호한다.

본 발명의 귀마개는 귀마개의 한 부위 (예를 들어 단편, 분절 영역 또는 이들의 조합) 위에 피복 또는 외장과 같은 필름도 포함할 수 있다. 필름은 연속 또는 불연속일 수 있으며 귀마개의 둘레를 따라 연장되거나 부위의 불연속부에 존재할 수 있다. 필름은 필름이 부착된 부위의 특성을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 필름은 귀마개 중 필름이 없는 부위 (예를 들어 분절 영역)에 비해 필름이 덮인 부위 (예를 들어 단편)을 더욱 경직되도록 할 수 있다. 필름의 두께를 증가시키면 부위의 강성을 증가시킬 수 있다. 필름은 귀마개의 조성물, 귀마개 조성물과는 상이한 조성물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

필름은 귀마개 위에 열가소성 조성물과 같은 조성물을 예를 들어 피복으로 도포하여 형성할 수 있다. 조성물은 귀마개의 본체로 침투할 수 있다. 귀마개의 본체의 깊이로, 예를 들어 발포체의 기공 내로 조성물이 침투한 거리 및 피복된 조성물의 상대적인 특성, 예를 들어 밀도, 경도, 강성 또는 이들의 조합은 필름으로 덮인 부위의 특성을 변경시킬 수 있으며, 예를 들어 조성물이 부위의 깊이로 이동한 거리를 증가시켜 그 부위의 강성을 증가시킬 수 있다.

필름은 귀마개의 외부에 형성된 외장의 형태일 수도 있다. 외장을 형성하기 위한 한가지 방법은 귀마개의 외부에 귀마개 재료의 외장이 형성되도록 귀마개 재료를 주형틀에 주입하는 것을 포함한다. 외장의 두께는 가공 중 변경될 수 있으며, 예를 들어 귀마개 재료가 주형틀 내에 존재하는 동안 주형의 다양한 부위의 온도를 변화시켜 변경시킬 수 있다. 일부 성형 조성물의 경우, 주형 온도를 감소시키면 외장의 두께가 증가한다.

도 5에 도시된 귀마개 (60)은 단편 표면상에 필름 (68)의 층을 포함한다. 필름이 덮인 단편 (62a), (62b) 및 (62c)는 필름이 없는 분절 영역 (64a) 및 (64b)에 비하여 더 강성이므로 귀마개 (60)은 이에 힘이 가해졌을 때 분절 영역 (64a) 및 (64b)에서 구부러지는 성향을 나타낸다.

다른 실시 양태에서, 귀마개는 도 6 내지 9에 나타낸 바와 같이 매트릭스, 예를 들어 발포체에 매립된 코어 부재를 포함한다. 코어 부재는 구형, 원통형, 원형, 타원형, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형을 포함하는 다양한 형태 및 크기일 수 있다. 코어 부재는 이를 둘러싸는 매트릭스에 비하여 더 강성인 것이 바람직하다. 코어 부재는 바람직하게는 발포체 또는 플라스틱이다.

도 6 및 도 7은 각각 매트릭스 (84)에 매립된 원통형 코어 부재 (82)를 포함하는 귀마개 (80) 및 (80')를 나타낸다. 매트릭스 (84)는 각각 제 1의 더 큰 직경을 갖는 단편 (86a), (86b) 및 (86c)와, 제 2의 더 작은 직경을 갖는 분절 영역 (88a) 및 (88b)를 포함한다. 비교적 더 작은 직경을 갖는 분절 영역 (88a) 및 (88b)는 더 큰 직경을 갖는 단편 (86a), (86b) 및 (86c)에 비해 힘의 영향 하에 구부러짐에 대한 더 큰 성향을 갖는다.

도 7에 도시된 바와 같이, 귀마개 (80')는 매트릭스 (84)에 둘러싸인 코어 단편 (86a), (86b) 및 (86c), 및 둘러싸는 매트릭스 (84)가 없는 분절 영역 (88a) 및 (88b)를 포함한다.

다른 실시 양태에서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 귀마개 (90)은 상이한 재료 (예를 들어 밀도, 경도, 강성 또는 이들의 조합이 상이한 재료)로 제조한 단편 (96a), (96b) 및 (96c), 및 분절 영역 (98a) 및 (98b)를 포함하는 코어 부재 (92)를 포함한다. 분절 영역 (98a) 및 (98b)의 재료는 귀마개 (90)이 단편 (96a), (96b) 및 (96c)에 비해 분절 영역 (98a) 및 (98b)에서 구부러짐에 대한 성향이 더 크도록 선택된다.

예를 들어 도 9에 도시한 일부 실시 양태에서, 코어 부재 (102)는 코어 부재 (102)가 귀마개 (100)의 본체를 둘러싸는 매트릭스 (104)에 의해 서로 분리되고 각각 형성되도록 거리를 둔 단편 (106a), (106b) 및 (106c)를 포함하도록 불연속적이다. 단편 (106a), (106b) 및 (106c) 사이의 영역은 분절 영역 (108a) 및 (108b)를 형성한다.

하기의 실시예로 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

시험 방법

실시예에 사용된 시험 방법은 다음과 같다.

피크 굴곡력 시험법

귀마개의 기저 (즉 길이방향) 말단을 점착 조성물로 피복한 후 금속 기판에 부착하였다. 금속 기판을 도 10에 도시한 바와 같이 귀마개의 종축 범위가 금속 기판으로부터 수평으로 연장되도록 배치하였다. 도 10에 도시한 바와 같이, 귀마개의 길이 방향에 대해 수직으로 위치한 25 mm × 25 mm 알루미늄판으로 이루어진 탐침을 굴곡력 측정 장치에 부착하고 선형 경로를 따라 수직으로 이동하여 도 11에 도시한 바와 같이 귀마개의 기저부로부터 2 cm 위치에서 귀마개와 접촉시켰다. 귀마개와 접촉하면 탐침을 3 mm/초의 속도로 추가로 5.7 mm를 수직으로 더 이동시켜 귀마개를 구부렸다. 도달한 피크 굴곡력 (g)을 기록하였다. 피크 굴곡력 시험은 실온 (약 22 ℃ (72 ℉))하에 수행하였다.

평형 굴곡력 시험법

피크 굴곡력을 얻은 후, 탐침을 그 위치로 30 초간 유지하였다. 이 기간 동안 귀마개를 구부린 위치로 유지하는데 필요한 힘은 평형력으로 변쇠되었다. 평형 굴곡력은 20.0 초 내지 29.9 초 동안 10 회 측정/초의 속도로 귀마개에 가해진 힘을 측정하고 얻어진 값을 평균하여 결정하였다. 이어서 평형 굴곡력 (g)을 기록하였다. 평형 굴곡력 시험은 실온 (약 22 ℃ (72 ℉))하에 수행하였다.

실시예 1

하기와 같이 귀마개 발포체 조성물을 제조하였다. 66.3 ％ 톨루엔 디이소시아네이트, 17.5 ％ 폴리프로필렌 글리콜 (분자량 2,000), 16.2 ％ 트리프로필렌 글리콜 (다우사 (Dow) 제조, 미국 미시간주 미들랜드 소재)를 포함하는 이소시아네이트 예비 중합체 37 부; 16.67 ％ 타입 2110 폴리올, 16.67 ％ 타입 2120 폴리올, 16.67 ％ 타입 3701 폴리올, 48.33 ％ 타입 450N 폴리올 및 1.67 ％ 타입 1421 폴 리올 (다우사 제조, 미국 미시간주 미들랜드 소재)을 포함하는 보라놀 (Voranol) 폴리올의 블렌드 40 부; Dabco DC198 계면활성제 (에어프로덕츠사 (Air Products) 제조; 미국 펜실바니아주 알렌타운 소재) 0.37 부; Fomrez C-2 주석 옥토네이트 촉매 (위트코사 (Witco) 제조, 미국 텍사스주 휴스톤 소재) 0.86 부; 불활성 안료 0.13 부; 및 물 0.24 부.

귀마개 발포체 조성물을 주형에 붓고 반응하도록 하여 도 2a에 나타낸 형태의 발포체 귀마개를 형성하였다. 발포체 귀마개는 계획대로 평탄한 말단부를 갖고 길이는 25 mm였다.

발포체 귀마개를 상술한 시험 방법에 따라 시험하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

실시예 2

실시예 1의 귀마개 발포체 조성물을 주형에 붓고 반응하도록 하여 도 3a에 도시된 형태의 발포체 귀마개를 형성하였다. 발포체 귀마개는 계획대로 평탄한 말단부를 갖고 길이는 25 mm였다.

실시예	피크 힘 (g)	평형력 (g)
1	9.436	3.556
2	9.932	4.152

배경 기술에 인용된 것을 포함하여 본 원에 인용된 모든 특허 및 특허 출원은 본원에 전체가 참조로 인용된다.

본 발명은 본원에 명확히 기술되지 않은 임의의 요소가 없더라도 적절하게 실행할 수 있다.

다른 실시 양태는 청구 범위 내에 속한다.

Claims

발포체를 포함하는 제 1 단편;

발포체를 포함하는 제 2 단편; 및

제 1 단편과 제 2 단편의 사이에 위치한 소정의 분절 영역

을 포함하며, 약 10 g 이하의 평형 굴곡력을 나타내며, 이도(ear canal)의 형태에 적응될 수 있는 것을 특징으로 하는 발포체 귀마개.
제 1 항에 있어서, 약 30 g 이하의 피크 굴곡력을 나타내는 귀마개.
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발포체를 포함하는 제 1 단편;

발포체를 포함하는 제 2 단편; 및

제 1 단편과 제 2 단편의 사이에 위치하며 제 1 단편 및 제 2 단편과 인접한 소정의 분절 영역

을 포함하며,

귀마개의 분절 영역에서의 단면적이 귀마개의 제 1 단편의 선단에서의 단면적의 약 80 ％ 이하이며 귀마개의 제 2 단편의 선단에서의 단면적의 약 80 ％ 이하이며, 이도의 형태에 적응될 수 있는 것을 특징으로 하는 발포체 귀마개.
제 8 항에 있어서, 귀마개의 분절 영역에서의 단면적이 귀마개의 제 1 단편의 선단에서의 단면적의 약 70 ％ 이하인 귀마개.
제 8 항에 있어서, 약 10 g 이하의 평형 굴곡력을 나타내는 귀마개.
제 1 항에 있어서, 제 1 단편이 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 육각형, 또는 원추대형인 돌기를 포함하는 귀마개.
제 11 항에 있어서, 제 2 단편이 볼록 돌기를 포함하는 귀마개.
제 1 항에 있어서, 실질적으로 구형인 말단 단편을 더 포함하는 귀마개.
제 13 항에 있어서, 실질적으로 구형인 말단 단편과 제 1 단편 사이에 위치하는 제 2 소정의 분절 영역을 더 포함하는 귀마개.
제 8 항에 있어서, 귀마개의 분절 영역에서의 단면적이 귀마개의 제 1 단편의 선단에서의 단면적의 약 75 ％ 이하인 귀마개.